摘 要 介紹了STY-125型閘瓦間隙自動調(diào)整器的主要結(jié)構(gòu)、作用原理、技術(shù)參數(shù)、主要特點及試驗結(jié)果。

關(guān)鍵詞 閘瓦間隙；自動調(diào)整；結(jié)構(gòu)參數(shù)；原理；試驗結(jié)果

中圖分類號 U2 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)052-0220-02

為適應(yīng)鐵路貨車制動技術(shù)集成、高效的發(fā)展方向，我國新一代大軸重貨車擬采用轉(zhuǎn)向架集成制動裝置，壓縮式閘瓦間隙自動調(diào)整器為轉(zhuǎn)向架集成制動裝置中關(guān)鍵部件，為此，南車長江車輛有限公司自2009年開始進行了STY-125型閘瓦間隙自動調(diào)整器（以下簡稱閘調(diào)器）的研制工作。該閘調(diào)器于2009年5月完成了總體方案設(shè)計；2010年10月完成了樣機試制，并完成了性能、振動及循環(huán)等試驗；2010年12月安裝在三輛C80BH型運煤專用敞車上投入正線運用考驗。

1 主要結(jié)構(gòu)

閘調(diào)器由螺桿頭、密封圈、螺桿、調(diào)整螺母、套筒1、套筒2、套筒3、彈簧1、彈簧2、推力軸承、拉桿、操縱桿、控制桿、控制桿座及聯(lián)接頭等組成（圖1）。

聯(lián)接頭、套筒1、套筒2、套筒3與端蓋通過螺紋相連。調(diào)整螺母位于套筒2內(nèi)，調(diào)整螺母的外壁上對稱設(shè)有兩個錐環(huán)面，其中一個錐環(huán)面可與套筒1端部錐面嚙合配合，另一個錐環(huán)面可與套筒2的內(nèi)凸緣錐面嚙合配合，內(nèi)螺紋為多頭非自鎖螺紋。

拉桿的一端設(shè)有橫向通孔，另一端設(shè)有縱向盲孔。螺桿的多頭非自鎖螺紋段從調(diào)整螺母中旋出并伸入到拉桿的縱向盲孔內(nèi)，螺桿的光桿段從帶有密封圈的端蓋內(nèi)伸出并與螺桿頭通過螺紋相連。

調(diào)整螺母的兩端設(shè)有可便于其旋轉(zhuǎn)的軸承，軸承的外側(cè)設(shè)有彈簧擋圈，螺桿的光桿段中部設(shè)有固定擋圈；彈簧1套裝在拉桿上、位于調(diào)整螺母與聯(lián)接頭之間；彈簧2套裝在螺桿上、位于調(diào)整螺母與固定擋圈之間；在彈簧1和彈簧2的作用下，調(diào)整螺母可在套筒1與套筒2之間移動，并與套筒1和套筒2或嚙合或脫離。

操縱桿的桿身同時穿過聯(lián)接頭的側(cè)向通孔和拉桿的橫向通孔，其中部與聯(lián)接頭銷接；其一端設(shè)有控制桿安裝孔，控制桿的螺紋段穿過控制桿安裝孔、并與控制桿座連接；其另一端可與轉(zhuǎn)向架上的支點銷接。

2 作用原理

閘調(diào)器內(nèi)有4個離合器，離合器A、B由調(diào)整螺母左右兩端外錐面和套筒內(nèi)腔與之對應(yīng)的兩個內(nèi)錐面組成；離合器C由操縱桿凸起面與拉桿橫向孔與之對應(yīng)的平面組成；離合器D由控制桿端部凸臺內(nèi)側(cè)面與操縱桿與之對應(yīng)的底面組成。調(diào)整螺母前后裝預(yù)壓縮彈簧，彈簧1的預(yù)壓力大于彈簧2，螺桿和調(diào)整螺母采用多頭非自鎖螺紋。見圖2。

2.1 原始狀態(tài)

原始狀態(tài)是指閘調(diào)器裝車后處于正常緩解狀態(tài)下的情況，此時各零部件所處位置如圖2所示。在緩解狀態(tài)下，閘調(diào)器沒有受外力，各零部件是根據(jù)套筒內(nèi)兩個彈簧的彈簧壓力的作用保持在各自的位置，此時離合器A、C接合，離合器B、D脫開。

2.2 閘瓦間隙正常

制動缸活塞桿向右伸出，帶動前杠桿移動，控制桿隨之移動，制動缸活塞桿達到預(yù)定行程時，離合器D嚙合且閘瓦與車輪剛好接觸。

制動缸活塞桿繼續(xù)向右伸出，此時操縱桿通過離合器C帶動拉桿向左移動，壓縮彈簧（1），使彈簧（1）作用在調(diào)整螺母上力小于彈簧（2），在后杠桿反力和向左彈簧合力共同作用下，使調(diào)整螺母和螺桿一起向左移動，使離合器A脫離，離合器B嚙合，閘調(diào)器形成穩(wěn)定的制動狀態(tài)。在此移動過程中，由于彈簧合力和后杠桿反力施加調(diào)整螺母上轉(zhuǎn)矩方向相反且平衡，調(diào)整螺母并不旋轉(zhuǎn)，螺桿和調(diào)整螺母之間的位置沒有變化，閘調(diào)器長度不變。

2.3 閘瓦間隙大于正常值

制動缸活塞桿達到預(yù)定行程時，在離合器D嚙合時，閘瓦與車輪仍有間隙。

制動缸活塞桿繼續(xù)向右伸出，此時操縱桿通過離合器C帶動拉桿向左移動，壓縮彈簧（1），離合器A脫離，此時調(diào)整螺母僅受向左彈簧合力施加的力矩，其可在螺桿上旋轉(zhuǎn)，螺桿在彈簧（2）的推動下向右側(cè)伸出套筒，閘調(diào)器長度變長。

當閘瓦接觸到車輪后，在后杠桿反力和向左彈簧合力共同作用下，使調(diào)整螺母和螺桿一起向左移動，離合器B嚙合，閘調(diào)器形成穩(wěn)定的制動狀態(tài)。

2.4 閘瓦間隙小于正常值

制動缸活塞桿達到預(yù)定行程前，離合器D未嚙合，而閘瓦與車輪接觸。

此時彈簧（1）作用在調(diào)整螺母上力小于彈簧（2），后杠桿反力克服向右彈簧合力，使調(diào)整螺母和螺桿一起向左移動，離合器A脫離，此時向右彈簧合力與后杠桿反力施于調(diào)整螺母轉(zhuǎn)矩方向相同，調(diào)整螺母旋轉(zhuǎn)，螺桿向左縮進套筒，閘調(diào)器長度變短。

當制動缸活塞桿達到預(yù)定行程時，離合器D嚙合，制動缸活塞桿繼續(xù)向右伸出，操縱桿通過離合器C帶動拉桿向左移動，壓縮彈簧（1），彈簧合力向左，在后杠桿反力和向左彈簧合力共同作用下，離合器B嚙合，閘調(diào)器形成穩(wěn)定的制動狀態(tài)。

3 主要技術(shù)參數(shù)（表1）

表1 主要技術(shù)參數(shù)

重量 ≤30kg

適應(yīng)環(huán)境溫度 -40 ℃～+50 ℃

合成橡膠材料適應(yīng)溫度 -50 ℃～+150 ℃

最大調(diào)整范圍 125 mm

最大允許壓縮力 118 kN

最大安裝長度 1 155 mm

縮至最短長度 1 030 mm

4 主要特點

1）重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，性能穩(wěn)定。2）采用多頭非自鎖螺紋調(diào)整，一次間隙補償大，動作迅速，閘瓦間隙控制準確。3）調(diào)整螺母采用耐銹蝕材料，螺桿采用QPQ鹽浴復(fù)合防腐處理，耐腐蝕，作用可靠。4）端部采用Y形密封圈，密封性能好。

5 試驗情況

5.1 性能試驗

2009年7月2日，南車長江車輛有限公司對閘調(diào)器樣機進行了性能試驗，測試了正常間隙穩(wěn)定性、螺桿全行程伸長、螺桿全行程縮短、間隙減小、間隙增大、靈敏度及手動調(diào)整等7項內(nèi)容。

試驗結(jié)果表明：樣機性能符合《STY-125型壓縮式閘瓦間隙調(diào)整器技術(shù)條件》的規(guī)定，可雙向自動調(diào)整閘瓦間隙，調(diào)整速度快，誤差小，作用可靠，滿足使用要求。

5.2 壓縮式閘調(diào)器耐久性試驗

2010年3月1日～3月15日，南車長江車輛有限公司委托鐵道部產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心機車車輛檢驗站對閘調(diào)器樣機進行了振動試驗（圖3）。試驗以垂向±4.3g的加速度、60Hz的振動頻率，循環(huán)振動500萬次。

試驗結(jié)果表明：所檢項目符合TB/T 3058-2002、IEC 61373:1999及GB/T 21563-2008的要求，試驗前后，閘調(diào)器樣機性能均滿足相關(guān)技術(shù)要求。

5.3 制動循環(huán)試驗

2010年11月，南車長江車輛有限公司完成了閘調(diào)器制動循環(huán)試驗（圖4）。試驗?zāi)M閘調(diào)器安裝在轉(zhuǎn)向架上，在車輛運行條件下（垂向浮沉、側(cè)滾、橫向擺動）與制動緩解同步循環(huán)，驗證閘調(diào)器的可靠性。

圖3 壓縮式閘調(diào)器振動試驗

圖4 制動循環(huán)試驗

制動次數(shù)總共為25萬次，分為8個循環(huán)。制動時制動缸壓力420 kPa，頻率為7次/分鐘。試驗開始后，每3.125萬次卸下一塊閘瓦，直至達到12.5萬次，然后每3.125萬次增加一塊閘瓦，最后恢復(fù)到試驗前的狀態(tài)。

試驗結(jié)果表明：閘調(diào)器內(nèi)部零部件無損壞和失效，試驗前后，閘調(diào)器樣機性能均滿足相關(guān)技術(shù)要求。

5.4 裝車正線運用試驗

根據(jù)運裝貨車電[2010]4542號電報的安排，南車長江車輛有限公司在3輛C80BH運煤敞車上裝用了配裝STY-125型閘調(diào)器的搖枕安裝式集成制動裝置并于2010年12月31日交驗出廠投入運用考驗，在湖東車輛段及集通公司管內(nèi)線路上運營。

考驗車從錫林浩特或包頭裝煤，至柳村或曹妃甸卸貨，約1周往返一次，在1萬t列車和2萬t列車上均編組運行過。2011年7月27日～29日，在考驗車運行約10萬公里時，我公司對其進行了專項分解檢查。檢查結(jié)果表明：STY-125型閘調(diào)器各項性能穩(wěn)定，未見配件出現(xiàn)彎曲變形、磨耗異常、損壞、裂紋及腐蝕等現(xiàn)象，焊縫未出現(xiàn)裂紋及脫焊現(xiàn)象，總體情況良好。

至2012年5月，考驗車已運行超過20萬公里，根據(jù)運用部門反饋，考驗車運行狀況正常，STY-125型閘調(diào)器運用情況良好。

6 結(jié)束語

各項型式試驗及20余萬公里正線運用試驗結(jié)果表明：STY-125型閘調(diào)器性能穩(wěn)定可靠，各部件強度足夠，可滿足裝車使用

要求。

作者簡介

涂智文（1978—），男，工程師，南車長江車輛有限公司。